袁 軍
(甘肅省隴南市武都區(qū)城關中學,甘肅 隴南)
創(chuàng)新思維是一種高階思維能力,是個體從新穎視角切入,突破常規(guī)思維桎梏以分析、解決問題能力的總和。在傳統(tǒng)初中數(shù)學教學中,通常由教師帶領學生記憶、理解數(shù)學概念、數(shù)學公式、數(shù)學解題方法,忽視數(shù)學知識形成的探究過程、數(shù)學解題方法的優(yōu)化與改進,導致學生思維固化,常常陷入“墨守成規(guī)”“因循守舊”的境地,并且對數(shù)學知識的學習、應用等形成一定的思維范式。以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維為導向的初中數(shù)學教學,致力于為學生創(chuàng)設、還原科學探究的真實情境,使學生從情境出發(fā)提煉其中的數(shù)學問題,探尋解決問題的路徑,在此過程中獲得創(chuàng)新思維的提升,對于促進學生全面發(fā)展、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)大有裨益。
開展教學“雙邊”活動,營造民主課堂氛圍,調動并活躍課堂氣氛,可以讓學生充分發(fā)揮自身創(chuàng)新能力,以多樣化、靈活性的思維方式汲取、內化數(shù)學知識,解決數(shù)學問題。為此,教師要牢固樹立以生為本的教學理念,堅持不懈地追求多樣靈活的教學方式,致力于在課堂上營造出民主和諧、輕松愉悅的思維環(huán)境,讓課堂放飛創(chuàng)新的翅膀,讓學生在課堂上積極思考、深入探究[1]。以“平方根”教學為例,教師可以在課堂導入熟知的綜藝視頻片段。以學生熟悉、感興趣的綜藝節(jié)目為引入,瞬間點亮學生思維火花,讓學生心中不由得發(fā)出疑惑:“什么是”代表著什么意義?”在學生情緒高漲、思維活躍之時,教師順勢補充拓展性資源—David Feinberg 所作的《孤獨的》現(xiàn)代詩,揭秘的孤獨:“我多么希望自己是一個九,因為九只需要一點點小小的運算,便可擺脫這殘酷的厄運。我知道自己很難再看到我的太陽,就像這無休無止的1.7321……我不愿我的人生如此可悲?!边M一步激發(fā)學生對平方根知識的求知欲與好奇心。
上述教學案例中,數(shù)學課堂生動活潑,展現(xiàn)了數(shù)學理性美與文學藝術美碰撞交融所綻放的美好,讓學生的思維不再局限于教材、課堂,而是在諸多領域內探尋數(shù)學的魅力,有助于讓學生在和諧民主的課堂內發(fā)展創(chuàng)新思維。
教師是學生創(chuàng)新思維的啟發(fā)者,在教學中積極運用啟發(fā)式、引導式、問題式教學策略,可以克服傳統(tǒng)“滿堂灌式”教學帶來的弊端,讓學生走出固定思維,以更加新穎的視角、方法探索數(shù)學世界,積累數(shù)學經(jīng)驗、悟得數(shù)學思想方法。
學生在原有知識體系、認知結構中提煉、加工出學習新知的方法與路徑,是其創(chuàng)新思維形成與發(fā)展的重要標志之一。教師應用同類知識的對比,有效啟發(fā)學生的連貫性創(chuàng)新思維。以“多邊形內角和”教學為例,教師可以引導學生回顧三角形相關知識,回溯三角形內角和的推導過程。接下來,將學生分為若干合作學習小組,請學生自主探究求解多邊形內角和的方法。學生合作學習過程中,教師可以拍攝學生的推導過程與成果,當學生合作學習完成后,教師利用多媒體的“雙屏同傳”功能直觀展示各小組的不同方法:(1)分別量出五邊形的5 個角再相加;(2)將五邊形的5 個角裁剪下來拼在一起,測量出內角和;(3)將五邊形劃分為3 個三角形,用180°乘3。教師先對學生自主探究與創(chuàng)新思維予以鼓勵,再請各小組相互評價,選出最簡單的計算方式,即第三種方式。接下來,請學生思考8 邊形、12 邊形內角和的算法,學生發(fā)現(xiàn)第三種方式也出現(xiàn)了一定的局限性。此時教師指導學生找規(guī)律,學生畫出四邊形、五邊形、六邊形、七邊形,對比分析后發(fā)現(xiàn),所分三角形個數(shù)為邊長減2,那么多邊形內角和便是(邊數(shù)-2)×180°。至此,學生發(fā)揮自身連貫性、對比性及總結歸納性創(chuàng)新思維完成了對本節(jié)課核心知識的建構。
在解釋生活現(xiàn)象、解決生活問題中創(chuàng)新性、靈活性運用數(shù)學知識與技能,是初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的基本目標之一,為此,教師可以通過生活啟發(fā)學生的遷移性創(chuàng)新思維。例如,在講解“等腰三角形”相關知識時,教師可以從生活中常見的三角梯入手,請學生想象梯子兩邊連接后所形成的三角形,可以培養(yǎng)學生的空間想象思維。接下來,為學生分發(fā)繪制有等腰三角形的習題紙,請學生做出三角形的高、中線、頂角平分線,通過測量、觀察等方式總結出等腰三角形的基本性質。該環(huán)節(jié)學生動手、動腦并全身心參與到知識探究中,可以調動學生的思維活力,使其創(chuàng)新性地解決實踐問題。最后,呈現(xiàn)生活案例:“建筑工人在建造房屋時,為了檢查房梁是否水平,會將等腰三角形放在房梁上,從等腰三角形的頂點系一根帶有重物的線,那么怎樣判斷房梁是否水平呢?”該生活案例便利用了等腰三角形“三線合一”的性質,學生繪圖、計算、分析,最終得出結論:如果線經(jīng)過等腰三角形底邊中點,便表示房梁水平,反之亦然。
學生在解決問題、學習知識時通常采用正向思維,表明學生思維相對固化,創(chuàng)新思維尚未形成。因此,教師在教學中應當善于運用反問以啟發(fā)學生逆向性創(chuàng)新思維,幫助學生找到解決問題的創(chuàng)新方法[2]。例如,a、b 是方程x2+3x-7=0 的兩個根,求a2+b2的值。上述問題涉及對一元二次方程根的定義的逆向運用,可以使學生感受逆向思維對解題的便捷性。在教學中教師可以先引導學生思考數(shù)學概念定義、數(shù)學公式、數(shù)學原理及運算法則等,再通過反問形式激發(fā)學生逆向思維,使學生突破正向思維的桎梏,以更加靈活多樣且創(chuàng)新的方式解決數(shù)學問題,從而獲得創(chuàng)新思維的顯著提升。
思維定式是指學生通常以一定的思維習慣、思維方式的組合形式等解釋、分析數(shù)學現(xiàn)象,領會數(shù)學本質。學生思維定式的形成取決于教師的教學方法。若教師經(jīng)常采用講授式、灌輸式教學方法,使學生只能跟隨教師的思路分析與解決問題,或者對教材內例題的解決步驟、解決思路等照搬照抄,便會養(yǎng)成學生習慣性的思維定式。為改善此種教學現(xiàn)狀,教師應當精心設計習題,注重改變原題的已知條件與對應關系,讓學生仔細審題、分析條件,運用相應的數(shù)學公式解答習題。
例如:不解方程,請判斷方程2x2-6x+3=0 根的情況。
該原題主要考查學生對根的判別式的掌握與理解程度,學生可以直接根據(jù)已知條件,將數(shù)值代入根的判別式中解決問題。
變式:關于x 的方程2x2-6x+3=k,當k 取何值時方程有兩個不相等實數(shù)根?k 取何值時方程有兩個相等實數(shù)根?k 取何值時方程無實數(shù)根?
上述變式進一步體現(xiàn)出一元二次方程根的多種情況,可以發(fā)散學生思維。
再如:在 Rt△ABC 中,CD 垂直于 AB 于 D,∠ABC=90°,求證 AC2=AD×AB。
對于該例題可以做出如下變式
變式:在 Rt△ABC 中,CD 垂直于 AB 于 D,AC2=AD×AB,求證∠ABC=90°。
圍繞某一知識點,從不同角度設計習題,可以幫助學生克服思維定式,提高學生創(chuàng)新思維品質。
直覺性創(chuàng)新思維是學生的靈感來源,是學生面對數(shù)學問題情境時本能的思維反應。在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生直覺性創(chuàng)新思維,使其能夠對情境做出猜想、預設,可以顯著提升學生的數(shù)學學習能力[3]。
以“認識不等式”教學為例,教師可呈現(xiàn)如下問題情境:小明班級組織集體劃船活動,現(xiàn)景點推出特價優(yōu)惠,一次性購滿30 張票,每張票減1 元,原來每張票5 元錢。小明班級共27 人。小紅得知優(yōu)惠活動后讓小明買30 張票,請問有何依據(jù)?若小明班級有x 人,應該如何買票呢?以問題情境的創(chuàng)設調動學生生活經(jīng)驗,使其直覺感知到人數(shù)與總票價之間具有一定的關聯(lián)性,并且受到優(yōu)惠的影響,此時教師引入不等式概念,便可以激發(fā)學生運用不等式知識解決上述問題的內在動因,有助于培養(yǎng)學生的直覺性創(chuàng)新思維。
初中數(shù)學教學中,教師應當堅持以生為本,通過打造和諧、平等課堂以創(chuàng)造良好的創(chuàng)新思維環(huán)境。同時,善于運用對比、生活資源及反問啟發(fā)學生連貫性、遷移性與逆向性創(chuàng)新思維。此外,精心設計習題,以習題為載體促成學生對數(shù)學知識的創(chuàng)新應用。最后,創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生對情境的直覺感知,讓學生在分析與探究情境中提煉數(shù)學知識,以此培育學生的直覺性創(chuàng)新思維。